Fiche d’exercices de Cercle de Mohr et changement de repère des contraintes avec corrigé

Fiche d’exercices de Cercle de Mohr et changement de repère des contraintes gratuite et imprimable : 6 exercices, du niveau facile au niveau examen, avec corrigé. Imprimez-la ou enregistrez-la en PDF.

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1.Facile
σx​ = 90σy​ = −10MPaélément principal

En un point d’une pièce chargée, les contraintes principales dans le plan valent σ₁ = 90 MPa et σ₂ = −10 MPa (traction positive). Trouvez la contrainte normale σavg qui agit sur les plans de cisaillement maximal dans le plan.

σ1 = 90 MPaσ2 = −10 MPa
σavg = MPa
2.Facile
σx​ = 60σy​ = 80τxy​ = 40MPa

En un point d’une pièce chargée, σₓ = 60 MPa, σᵧ = 80 MPa et τₓᵧ = 40 MPa (traction positive). Trouvez la plus petite contrainte principale σ2.

σx = 60 MPaσy = 80 MPaτxy = 40 MPa
σ2 = MPa
3.Moyen
σx​ = 160σy​ = 10τxy​ = 50MPa

En un point d’une pièce chargée, σₓ = 160 MPa, σᵧ = 10 MPa et τₓᵧ = 50 MPa (traction positive). Trouvez la contrainte de cisaillement maximale dans le plan τmax.

σx = 160 MPaσy = 10 MPaτxy = 50 MPa
τmax = MPa
4.Moyen
σx​ = −20σy​ = 40τxy​ = −40MPa

En un point d’une pièce chargée, σₓ = −20 MPa, σᵧ = 40 MPa et τₓᵧ = −40 MPa (traction positive). Trouvez l’angle θp entre l’axe x et la direction de la plus grande contrainte principale, compris entre −90° et 90°.

σx = −20 MPaσy = 40 MPaτxy = −40 MPa
θp = °
5.Difficile
σx​ = −40σy​ = −50τxy​ = −50MPa

En un point d’une pièce chargée, σₓ = −40 MPa, σᵧ = −50 MPa et τₓᵧ = −50 MPa (traction positive). Trouvez la contrainte normale σθ sur une facette dont la normale est tournée de 30° dans le sens horaire par rapport à l’axe x.

σx = −40 MPaσy = −50 MPaτxy = −50 MPaθ = -30°
σθ = MPa
6.Difficile
σx​ = 40σy​ = 50τxy​ = −50MPa

Un point d’une plaque mince est en contraintes planes : σₓ = 40 MPa, σᵧ = 50 MPa et τₓᵧ = −50 MPa (σz = 0). Trouvez la contrainte équivalente de von Mises σvM.

σx = 40 MPaσy = 50 MPaτxy = −50 MPa
σvM = MPa

Corrigé

  1. 1. σavg = 40 MPa
  2. 2. σ2 = 28,77 MPa
  3. 3. τmax = 90,14 MPa
  4. 4. θp = −63,43 °
  5. 5. σθ = 0,8013 MPa
  6. 6. σvM = 97,98 MPa

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